电动阀门

2024-05-13

电动阀门(共12篇)

电动阀门 篇1

(1) 确认电动阀头与控制线路是否匹配。电动阀门的生产厂家众多, 其形式各式各样, 控制电路也多种多样, 有模拟量控制、开关量控制, 还有PLC和DCS控制等。因此, 在接线之前必须认真确认电动阀头与控制线路是否匹配。

(2) 在调试之前要确认电机转向, 即电机的转向要与控制按钮所标示的方向相同。在使用电动操作确认之前, 必须手动将阀门操作至中间位置, 以免阀门在开到位或关到位的状态时电机反转, 造成阀头损坏或因过力矩而机械卡死。

(3) 确认电机转向正确后, 还要确认开阀和关阀的限位开关以及过力矩开关是否灵敏有效。即阀门在正常动作过程中, 按下与阀门动作方向相对应的限位开关和力矩开关, 如果阀门立即停止动作, 说明该限位开关或力矩开关是有效的, 以防止限位开关失灵造成失误。如果限位开关反了, 即开阀时关限位起作用, 或关阀时开限位起作用, 这就需要调整限位接线, 使开关限位能正常使用。

(4) 第一次调试限位时, 不要完全依靠电动装置, 应适当手动。在阀门即将开到位或关到位时, 停止电动, 使用手动将阀门开关到位, 并且调整好限位开关。限位调整后应注意, 必须将离合按钮复位抬起, 否则, 限位开关将不起作用。

(5) 阀门限位调整完成后, 现场操作和集中操作都要反复操作实验几次, 确认阀门限位动作正常。应当注意, 如果集中操作时使用DCS控制, 将会存在一个开关阀的时间限制。若现场操作时限位开关动作正常, 而集中操作时限位开关尚不到位阀门便停止动作, 那就应当将DCS控制的时间适当放长, 以防集中操作时阀门不能达到全开或全关状态。

(6) 对于长期不用的阀门, 在操作前要使用手动操作确认一下阀头是否转动灵活。如果手动时不能操作, 就不要盲目使用电动操作, 以防阀门因长期不用而锈蚀或机械卡涩造成电机烧毁。同时, 对于长期不使用的阀门, 操作时也要特别注意阀门的转向, 以免因电源换向等原因造成电机反转而损坏阀门。

电动阀门 篇2

来源:计算机行业标准化网日期:2010-12-28 13:43:2

2阀门电动装置的设计、制造、试验中要涉及一些标准以规范上述工作。下面给出常用的标准名称和代号做为索引便于使用时查找。另外,还将对列出的标准内容等做简要介绍。

JB/T8528-1997 普通型阀门电动装置技术条件

它是阀门电动装置的最新标准,该标准于 1998-01-01 实施。它是对

ZBJ16002-87 《阀门电动装置技术条件》的修订。根据近年来电动装置的设计、试验、检验及使用实践,该标准对 ZBJ16002-87 中的工作环境温度、噪音指标、起动转矩、最大转矩、控制转矩、控制转速及其试验方法等作了修订。它的实施将取代 ZBJ16002-87。

上海恒星泵阀制造有限公司是该标准的主要起草单位

GB12222-2005 多回转阀门驱动装置的连接

该标准的89版为等效采用国际标准 ISO5210/1 ~ 5210/3-1982 《多回转阀门驱动装置的连接》。它规定了多回转阀门驱动装置与阀门的连接尺寸和驱动件的尺寸,以及转矩和轴向推力的基准值。该标准适用于闸阀、截止阀、节流阀和隔膜阀等用阀门驱动装置于阀门的连接尺寸。

2005新版为修改采用国际标准ISO 5210:1991。

目前国际上一些电动装置厂家产品的连接尺寸和型式均与该标准相同。GB12223-2005 部分回转阀门驱动装置的连接

该标准89版为等效采用国际标准 ISO5211/1 ~ 5211/3-1982 《部分回转阀门

电动装置的连接》。它规定了部分回转阀门驱动装置与阀门的连接尺寸和驱动件的尺寸,以及转矩的基准值。该标准适用于球阀、蝶阀和旋塞阀用阀门驱动装置与阀门的连接尺寸。

2005新版为修改采用国际标准ISO 5211:1991。

JB/T8862-2000 阀门电动装置寿命试验规程

该标准规定了阀门电动装置寿命试验的试验要求,测试项目、试验方法等。阀门电动装置型式试验中的寿命试验目前仍依据该标准规定进行。JBZ247-85 系 JB/T8528-1997 《普通型阀门电动装置技术条件》的引用标准之一。

JB2195-98 YDF2 系列阀门电动装置用三相异步电动机 技术条件

该标准规定了YDF2系列阀门电动装置用花相异步电动机的型式、基本参数与尺寸、技术要求、检验规则和试验方法、标志与包装及使用期的要求。

本标准只适用于普通型阀门电动装置,凡属本系列派生的各种电动机也可参照执行。

GB3836.1-2000 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求

GB3836.2-2000 爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d ”

上述两个标准均为防爆电气设备设计、制造、检验、试验等必须执行的强制性标准。由于目前阀门电动装置的防爆式均为隔爆型,因而要符合 GB3836.2-2000 的有关规定。

GB 3836.1-2010爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求

GB 3836.2-2010爆炸性环境 第2部分:由隔爆外壳“d” 保护的设备

上述两个标准的最新版,将在2011-08-01日实施。

JB/T8529-1997 隔爆型阀门电动装置技术条件

阀门电动装置的隔爆式属于防爆电气设备中比较复杂的,并且它具有一定的机构特点。因而为规范防爆型阀门电动装置的设计制定了该行业标准。它规定了隔爆型电动装置的技术要求、试验方法、检验规则等等。我公司为该标准的起草单位JB/T8530-1997阀门电动装置型号编制法,该标准规定了阀门电动装置型号的编制方法

GB4208-2008 外壳防护等级(IP代码)

GB/T 2423.4-2008电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db 交变湿热(12h+12h循环)

GB/T 3797-2005电气控制设备

GB/T 3181-2008漆膜颜色标准

电动也疯狂 篇3

9月13日,全球首届电动方程式世锦赛的首站来到了北京奥林匹克体育场的赛道上。这条城市赛道出自著名设计师Rodrigo Nunes之手,3.44km长的赛道中共设计了20个弯角。来自全世界10支车队的20名赛手将会面对8个具有高度挑战性的弯道,这将为他们提供更多的晚刹车和超车机会。

和F1比赛不同的是电动方程式世锦赛所有分站赛均为一天,包括练习、排位赛和正式比赛,这主要出于降低成本和尽量减少对主办城市的影响。其中,练习和排位赛中赛车可以动用全部的200kW功率。正赛中,动力将会限制在150kW的“赛车模式”。不过值得一提的是,本届锦标赛还特别设置了“一键加速”投票环节,其目的是希望通过网络和社交媒体平台提高车手和车迷之间的互动以及对比赛的关注度。车迷们可以通过专门的APP为最喜爱的赛手进行投票。票数最多的前三名赛手将额外获得一次“一键加速”的机会,即每辆赛车拥有5s的动力输出可临时提高至180kW,这更加类似于F1比赛中KERS系统的功效。

轮胎方面,官方轮胎供应商米其林每站将会为每辆赛车提供5个前轮胎和5个后轮胎。而且,规则还规定各车队在下一站比赛中必须沿用上次比赛的一个前轮胎和后轮胎。

另外,由于电动赛车不需要加油,为了公平起见,FIA规定禁止所有赛车在任何练习赛、排位赛和正式比赛后的验车前进行充电。充电时必须使用FIA认证的高速充电设备,而且充满一辆赛车30kW·h的电池组只需50分钟。

不一样的赛车

Spark-Renault SRT-01E赛车是雷诺携手Spark公司专为城市赛道设计开发,可以说该赛车融合了目前赛车领域最顶尖的技术于一身。顶级的空气动力学套件在降低阻力的同时还为赛车提供了更稳定的下压力。赛车前后定风翼都可以随时进行微调,尾翼更是可以进行6挡调节。超轻量化以及高强度的碳纤维和铝制整体座舱由著名的Dallara提供;源自迈凯伦的电动机和控制单元使得赛车的最大功率高达200kW;变速器是由Hewland提供的一套5速自动变速器;41辆赛车的电池系统由Williams提供,每辆赛车电池组重量约为320kg,电池总价超过了1.6亿欧元。赛车的轮胎则是由米其林负责专门研发的,带有RFID电子标签的轮胎可以追踪和收集轮胎在运动中的温度、压力等相关数据。同时,为了更好地控制成本,米其林专门提供了一种适应干湿赛道的轮胎。全新赛车的整备质量大约800kg(含赛手),0~100km/h加速时间只需2.8s,而且最高速度可达225km/h(FIA上限)。

相对于F1赛车比赛时那震耳欲聋的130分贝发动机轰鸣声,Spark-Renault SRT-01E赛车的噪音仅为80分贝,只比普通汽车70分贝的噪音高一点。在我看来,电动机的嗡鸣声并不悦耳,而且还可能产生安全隐患。当然,雷诺工程师们也意识到了这个问题。所以在进站的时候,Spark-Renault SRT-01E赛车会发出一种事先设计好的提示音,用来提醒现场的工作人员,避免因此发生碰撞事故。

同样疯狂的比赛

下午4点,比赛正式开始。伴随着发车灯的亮起,19辆赛车犹如脱缰的野马朝着媒体区所在的1号弯道驶来,因为电动方程式赛车和传统F1赛车不同,电动机的转速更高、最大扭矩释放更早。所以,起步阶段的初始速度并不比F1赛车慢。经过1号弯道时,获得首发位置的E.DAMS-Renault车队的尼古拉斯·普罗斯特牢牢守住了线路,19辆赛车接连以高速驶过弯心。这是我第一次在如此之近的距离观看电动方程式赛车,要知道如果是F1比赛,这种距离不佩戴耳塞是会“要命”的。而且,这更是我第一次清清楚楚地听到了方程式赛车的胎噪声,相比那并不悦耳的电动机嗡鸣声,我更喜欢轮胎与赛道演奏的乐章,尤其是在弯道。

比赛前,我特意询问了阿姆林车队的技术总监皮特·麦克库尔,因为有一个问题一直困惑着我。因为,如果所有车队使用同样的赛车,技术部门只能在车身高度、悬架角度、减振阻尼及防倾杆参数等方面进行调校,这样一来,他们给予车手的帮助岂不是非常有限?皮特向我解释道:“事实上可能确实如此,想要赢得比赛,技术、策略和运气,三者缺一不可。”结果就像皮特说的一样,对于阿姆林车队今天的运气可能稍微差了一点。虽然,女赛手凯瑟琳·莱格在赛前获得了来自“车迷加速”(FanBoost)的额外奖励,这意味着比赛中她可以有5s的180kW最高动力输出时间。但是,在排位赛中她的赛车通信系统出现了故障,导致发车排名仅处在15位,而同为队友的佐藤琢磨在正赛时,因为赛车故障无奈退赛。

比赛过了14圈,这时车队已经陆陆续续地采取了进站换车的策略。阿兰·普罗斯特,这位曾经叱咤F1的风云人物现在是E.DAMS-Renault车队的老板,他的儿子正是获得首发位置的尼古拉斯·普罗斯特。作为车队的“大脑”,阿兰·普罗斯特为车队制定了严谨的策略。因为,即便是按照赛会规定的最大150kW功率行驶,赛车的电量也只能维持12分钟。如果没有详细的策略,尼古拉斯将无法守住暂时领先的位置,更何况身后来自奥迪ABT车队的迪·格拉西和VENTURI车队的尼克·海菲尔德不断地向他施压。值得一提的是,与F1进站加油换胎不同的是,电动方程式赛车进站只需要赛手们更换车就可以继续比赛了。这也就是说,F1至少需要6个人同时协作的工作,电动方程式只需要2个人就可以完成。而且,正常情况下各个车队的换车时间都不会超过16s。

随着比赛还有最后10圈,所有赛手都已经更换了第二辆赛车,比赛已经趋向白热化。1号、2号、6号、19号和20号弯角成为超车圣地,无数扣人心弦的镜头都处于此。随着赛程进入尾声,赛车之间相互的剐蹭也越发平凡。直到进入最后一圈,正当所有人都认为排名已经基本确定的时候,却发生了一个惊天逆转的事故。在距离终点线的最后一个弯角处,一直领先的尼古拉斯·普罗斯特与尼克·海菲尔德发生了一起严重的碰撞事故,后者赛车在空中翻滚了将近720°,并直接撞上防护墙,好在本人并无大碍。不过,这场事故直接导致两人将冠亚军的位置拱手相让。最终,奥迪ABT车队的迪·格拉西、安德雷蒂车队的蒙塔尼和维珍车队的山姆·伯德分获首届电动方程式赛车的冠亚季军。

这一天是值得全世界铭记的,并不只是因为比赛的激烈与精彩,现场的狂热与激情。其举办的意义已经超越了一切,既注重环保,又拥有极致驾驶乐趣,电动方程式赛车锦标赛标志着赛车运动迈入了一个崭新的时代。我们有理由相信,电动方程式赛车带给我们的不仅仅是观赏性。就像F1一样,其对于未来电动量产车在技术方面的给予是不可估量的。接下来,让我们拭目以待吧。

E.DAMS-Renault车队

继去年成为国际汽车联合会电动方程式赛车锦标赛的官方技术合作伙伴之后,雷诺又宣布将以冠名E.DAMS车队的方式,加大对这项全新赛事的支持与投入。

阿兰·普罗斯特

他曾经是F1方程式历史上4届世界冠军得主,如今他则成为雷诺E·DAMS电动方程式车队的总经理。作为车队的“大脑”,成功的策略将会帮助车队取得更好的成绩。

尼古拉斯·普罗斯特

现年30岁的尼古拉斯·普罗斯特,是阿兰·普罗斯特的儿子。他的赛车职业生涯从22岁才正式开始,现在是E-DAMS车队的首席车手,并代表车队参加了全球首届电动方程式锦标赛北京站的比赛。

阿姆林亚久里车队

总部位于伦敦的全球保险公司阿姆林(Amlin)赞助的阿姆林亚久里车队,出征首届电动方程式世界锦标赛北京站

凯瑟琳·莱格

作为阿姆林亚久里车队的首位签约车手,来自英国的凯瑟琳·莱格是国际赛车界高水平车手中的为数不多的女性车手。她将是本次中国站比赛仅有的两位女车手之一。

她拥有丰富的比赛经验,包括雷诺方程式、福特方程式、丰田大西洋系列赛和印地赛车系列赛。她还曾担任一级方程式赛车测试车手。

佐藤琢磨

37岁的日本车手佐藤琢磨将代表车队首度出征。被车迷昵称为“Taku”的佐藤从2002年开始参加一级方程式比赛(Formula 1),先后代表乔丹大奖赛车队(Jordan Grand Prix)和超级亚久里车队(Super Aguri F1)参赛。

皮特·麦克库尔

皮特·麦克库尔曾经是超级亚久里车队的一份子,时任首席设计师。现在担任技术总监的他将在制定阿姆林亚久里车队的创新化技术策略和率领车队在全球赛道获得成功等方面发挥关键作用。

电动阀门常见问题及产生原因 篇4

电动阀门是利用电动执行器控制阀门, 进而实现阀门的开、关。电动阀门由上半部分电动执行器和下半部分阀门组成, 使用电能作为动力, 通过电动执行机构电机来驱动阀门, 实现阀门运作、阀体开关, 进而达到开、关管道介质的目的。其中, 电磁阀也是电动阀的一种, 它利用电磁圈产生的磁场拉动阀芯动作, 进而改变阀体的状态、线圈的断电, 且阀芯依靠弹簧的压力退回。电动阀门动作的力矩会比普通的阀门大, 开关运作速度可进行相应的调整。电动阀门大多结构简单、维护方便, 因此, 它在各种类流体的控制中运用广泛, 比如控制水、空气、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆和油品等, 电动阀门也可以用作各类介质流量的模拟量调节。

热力管道系统中的电动阀门也具有同样的工作原理和用途。因此, 本文根据相同的工作原理和用途, 进而分析热力管道系统电动阀门中常见的一些问题及其产生原因。

2 热力管道系统电动阀门的常见问题

在生产工作中, 热力管道系统电动阀门会出现诸多问题, 需要采取相应的措施解决, 这就需要事前对这些问题进行相应的分析。

2.1 电动装置动力参数不匹配

根据相关信息可知, 热力管道系统电动阀门中的多回转电动阀门和部分回转型阀门都发生过此类状况:由于动力参数选择不正确, 导致无法运作。根据转矩的选择, 热力管道系统中的电动阀门出现的问题可以分为2种: (1) 因输出转矩选择过小, 导致被控阀门很难启闭, 在这种情况下, 电动机很容易被烧毁; (2) 输出转矩过大, 一旦控制失灵, 则阀门局部结构容易被破坏, 特别是在多回转阀门的运作中。

2.2 阀门内漏

电动阀门行程调整特别重要, 如果调整过小, 则阀门易发生关不严内漏;如果调整过大, 则容易造成减速装置被撞坏, 进而使电动机被烧毁, 造成整个热力管道系统全面崩溃。此外, 阀门控制的介质在运作过程中会对阀门不断地进行冲涮、磨损, 内部的零件不断老化, 进而使电动阀门的泄漏量不断增加。同时, 也会因阀门多次运作加剧电动调节阀的内漏, 进而造成严重的损害。

2.3 执行器电气元件损坏

在热力管道系统中, 常出现电动阀门的实际阀位与反馈信号不相符、阀门无法开启、关不严或阀门无法动作的情况。因此, 对电动阀门控制的精准度要求非常高。随着技术的进步和工艺要求的提高, 越来越多的智能型电动门应用到生产中, 控制元器件也越来越复杂、精密。此外, 还存在其他方面的一些问题。

3 电动阀门出现问题的原因

为了安全生产, 使热力管道系统电动阀门处于有序的运作之中, 需要从实际出发, 对产生问题的原因进行分析。

3.1 电动装置动力参数选择不当的原因

在操作中, 电动阀门输出转矩选择的过大或过小, 都会对热力管道系统造成危害, 尤其是阀门输出转矩过大的危害更为严重。输出转矩选择过小时, 在运作过程中会造成驱动不足, 使电动装置无法运行, 如果转矩保护未及时动作, 则会导致电动机烧坏, 进而需要对烧毁的电动机进行检修;如果阀门输出转矩选择过大, 则会导致该电动阀门薄弱部位的结构损坏, 使手动和电动操作均无法进行, 进而影响整个热力管道系统的运作。因此, 选择阀门参数时要尽可能做到执行器与阀门匹配, 且执行器转矩参数留有富余。但在使用过程中应将转矩开关定值由小往大设置, 能满足阀门正常动作即可。此外, 电动装置的输出转速也是动力参数之一, 它会对电动阀门的启闭时间造成一定的影响。

3.2 阀门出现内漏的原因

一般情况下, 阀门的密封有启闭件与阀座两密封面间接触处和阀体与阀盖的连接处。其中, 前者泄漏称为内漏, 即通常所说的关不严, 将影响阀门截断介质的能力。通常可以从2个方面处理: (1) 检查、更换阀门的密封件, 对受损的阀片进行修补; (2) 对电动执行器行程进行重新定位, 并达到阀门关闭严密的末端位置。

3.3 反馈信号和实际阀位不正确

在热力管道系统的电动阀门装置中, 经常出现电动阀门动作或阀位的反馈信号与阀门的实际位置不符的状况。对于阀门不动作而言, 可检查执行机构的电源部分是否正常、交流接触器和中间继电器是否损坏、线路是否接触良好和转矩保护开关是否动作;对于阀位指令反馈不符, 可检查末端位置行程开关是否正常、反馈电位器线性是否良好, 一般可以重新定位;对于智能型电动阀门, 一般可根据报警提示查找原因, 重点检查电源板和控制板。

此外, 有时在沟通方面也存在一定问题。在设计方面, 阀门和相应的电动装置并不是同一个厂家生产的, 且相应厂家也没有进行相应的沟通, 造成生产装置不符合相关规定。在实际使用维护中, 电动执行机构和阀门采取的并不是同一种维护方式, 缺乏有效的设备管理和高效的配合。此外, 还有很多其他方面的原因, 比如操作不当、阀门的使用环境不良等。

4 结束语

电动阀门 篇5

【报告来源】前瞻网

【报告内容】中国阀门行业应用市场需求状况与需求前景分析报告前瞻(百度报告名可查看最新资料及详细内容)

全球能源消耗量于2006-2030 年间将增加约44%,且在2030 年之前,石油和天然气合计仍将占整个能源消耗量的55%,新型能源在短时间内尚不能完全替代传统的化石能源。因此,全球范围内的原油需求和开采将保持基本稳定的态势。这将对油气采集领域阀门需求的增长起到较强的支撑作用。石油和天然气产量和需求的不断增长将有助于油气管线基础设施投资维持在较高水平。根据管道项目顾问公司Simdex 于2009 年7 月的估计,未来五年全球将兴建约32.6 万公里的油气管道。能源领域独立研究顾问公司Douglas-Westwood 预计,2008 年至2012 年全球陆上管道项目投资额将达到1,800亿美元,亚洲将成为最大的油气管线投资市场,估计可吸引投资额420 亿美元。油气管线的大额投资将推动油气管线用工业阀门尤其是大口径阀和球阀需求的持续扩张。

中国经济的持续快速增长推升了中国的能源需求。中国已于2003 年成为世界第二大石油消耗国,石油的消耗量已经逼近美国。在此条件下,中国石油和天然气消耗量的增长明显超过产量增幅,供求缺口不断扩大。1999 年至2008 年,国内原油消耗量的年复合增长率为6.6%,产量的年复合增长率则仅为1.9%。同期,国内天然气消耗量的年复合增长率为15.8%,产量的年复合增长率为13.1%。供求缺口的逐年扩大造成中国经济增长对外国石油和天然气的依赖程度越来越高。海关总署的统计数据显示,2009 年和2010 年,我国原油进口量为20,367 万吨和23,931 万吨,较上年同期分别增长13.9%和17.5%,液化天然气进口量为554 万吨和936 万吨,较上年同期分别增长65.8%和69.1%。作为油气输送的重要形式,油气管线拥有低泄漏、低污染、高效率等诸多优点,并且能够解决我国油气进口主要依赖海运的问题,改善能源安全环境,因此已经成为我国能源战略中的重要组成部分。未来,我国将逐步形成以东北中俄油气管线,西北中哈油气管线以及西南中缅油气管线为主的油气进口管道运输格局。

另外,我国国内能源供给与能源需求分布在地域上存在较大脱节。石油和天然气资源主要集中在东北、华北和西北等地区。塔里木、柴达木、陕甘宁和四川盆地蕴藏着丰富的天然气资源,占全国陆上天然气资源的80%以上。而能源的需求则主要集中于东南沿海的经济发达地区。石油和天然气资源需要源源不断的从东北、华北和西北等地区向东南沿海运输。传统的公路、铁路和海路运输单次运量低、泄漏多、污染大,难以满足国内能源跨区调配的需求。兴建完善的国内油气运输管网,满足国内能源跨区调配的需求,已经成为我国能源领域的战略选择,包括西气东输一线、二线在内的一系列重大工程项目陆续实施或竣工投产,三线、四线也即将投资建设,未来国内油气管道运输需求还将进一步增加。管线运输需求刺激了国内油气管线建设的爆发式增长,国家统计局数据显示,中国油气管道的长度由2001 年的2.76 万公里增长至2010 年的7.85 万公里。

但是,国内的油气管线长度整体还处于较低的水平,未来一段时间里,我国将兴建大量境内管线与境外油气输入管线接驳,并在在国内形成较为系统的油气输送管网,到2015 年中国油气管道总长度预计达到14 万公里左右,“十二五”期间油气管线投资将保持在较高的水平,对相关阀门的市场需求也将实现快速增长。另外,随着常规石油天然气资源的日益紧张,页岩气作为一种非常规天然气资源,已逐渐成为新一代替代能源之一。根据美国能源信息署(EIA)2011 年4月对全球32 个国家48 个页岩气盆地进行资源评估的初步结果,全球技术上可开采页岩气储量达187 万亿立方米以上,其中我国技术上可开采页岩气储量达36

电动独轮车 篇6

继2008年推出了首款SBU自平衡电动独轮车后,美国的Focus Designs公司在今年又推出了SBU V2.0。除了在性能和外观上的改变之外,这款新一代的产品还希望能让使用者更快地上手—只要你会骑自行车,那么只需20分钟的学习,你就能操控它。

相比红极一时的Segway,SBU显得更小也更轻,独轮的设计相应可以减少一套电机、电池等,也降低了研发难度和成本。

实际上,它的工作原理跟自行车完全不同。SBU的全称是Self Balancing Unicycle,除了使用者个人的左右平衡感之外,它更依赖于车子本身的自动平衡能力。当你坐上去之后,你的手脚甚至不需要动。在这款SBU V2.0中,它内置的精密固态陀螺仪和七个传感器能够监测和判断车身及使用者的重力及平衡状态,并通过一个中央微处理器来计算并下达指令,驱动马达,从而来达到平衡。

当你需要加速的时候,只需将身体前倾,此时通过感应发出的内部指令,为了平衡人与车往前倾倒的扭矩,马达将会产生往前的力量,这同时会产生让车辆前进的加速度。反之如果你将身体后倾,SBU就会减速直到停下来。而身体倾斜的程度越大,速度变化也就越大。理论上,只要SBU有足够的电力,使用者不用担心会从车上跌倒。转弯的时候则将身体左右倾斜,利用自身重量以及感应形成向心力。

这款SBU V2.0采用了内置在轮子里面的功率1000瓦的重型合金轮毂马达,而它的上一款产品仅有350瓦。

在轮子上面装有新型的纳米磷酸铁锂电池,它能提供比以前更充足的电量,同时也更轻便。一次充电要2个小时,它能支持大约20公里的行程,最高时速可达到每小时16公里。此外,这款产品还利用了再生制动装置,车子减速或下坡时的能量能被储存起来,转化为电能再利用,这样也可以获得更多的行驶距离。

这款铝制独轮车也带有蹬踏板,但它仅供放脚,不能用力蹬踏。在V2.0里它的脚蹬被调整得离地面更近,这也使得使用者能通过脚刹来确保安全。同时它13公斤的重量也相对便携。现在这款产品已经开始发售,价格为1499美元。

当年Segway在面世之后轰动一时,作为电动代步车的鼻祖,成为很多特殊场合的代步工具。后来出现的同类产品遵循和运用的也基本上都是它的原理。不过它采用的是站立式的双轮造型,而且还提供了可以扭转方向的把手部分。

S B U在价格上明显要有优势,目前Segway新推出的几款系列,售价最低仍需6799美元。

同样的,SBU也要面对Segway一直所面临的其他推广难题,包括在道路法规中还没得到规范的分类和认可,以及更多被视为是娱乐玩具而是否可以真正达到日常代步的功 能。

电动阀门 篇7

关键词:电动阀门,优势,事故,改动

电动阀, 英文名称:electrically operated valve。电动阀是通过电动机驱动阀杆, 带动阀芯动作, 从而实现阀门的开和关的阀门设备。电动阀按结构可分为上下两部分, 上半部分为电动执行器, 下半部分为阀门。其开阀、关阀可以通过远程控制, 靠电动阀内部微动开关实现其开关阀的限位功能。

在工业锅炉中电动阀应用较多, 如风道挡板、风门控制、大型水管道、放渣系统中。为什么这些地方运用了较多的电动阀门呢?因为电动阀门比其他传统阀门、电磁阀门等有着无可比拟的优势: (1) 节约人力, 使用电力做功, 不费劲。 (2) 可实现远距离控制, 尤其是与DCS结合以后, 在主控室就可以完成阀门的开关, 尤其是在紧急情况下, 不用人到现场操作, 大大节省了事故处理时间。 (3) 可满足工业自动化的要求, 实现阀门开关量的调节。 (4) 电动阀门动作力距比普通阀门大, 操作简单方便。 (5) 电动阀门开关动作速度可以调整, 结构简单, 易维护。 (6) 可满足恶劣工况环境的要求:如锅炉放渣处环境温度高、粉尘大的操作要求。

某大型化工企业动力厂有三台燃煤锅炉, 其炉膛内燃烧过的炉渣均落入落渣管道进入冷渣机, 在冷渣机内经过冷却处理后再运至渣场进行处理。由于灰渣的温度非常高, 在落渣管道和冷渣机之间运用电动阀实现对灰渣的下落流动进行控制。但在近年连续出现了几起控制柜内接触器触点粘连, 控制柜电源短路的事件, 更严重的危及了供电的安全稳定。该电动阀控制电路如图1。

SB1—开阀按钮;SB2—关阀按钮;SB3—停止按钮;SA—远程就地转换开关;KM1—开阀接触器;KM2—关阀接触器;LSO—开限位行程;LSC—关限位行程;KH—热继电器

该电动阀控制系统采用电动机正反转的两地控制的常规电路, 正反转接触器互锁, 为电动机控制的常用通用图纸。热继电器KH作为电动阀的过载保护, 空气开关作为电动阀的短路保护。LSO和LSC使用电动阀内的微动开关作为电动阀的极限限位保护, 其中LSO为开阀限位保护, LSC为关阀限位保护。这种控制电路在电动机的控制电路中非常常见, 也很实用。但在控制灰渣管道来说, 却是有着致命的缺陷。经过仔细的分析对照, 反复试验, 发现每一次控制回路出现问题都与落渣管的喷渣有关系, 炙热的煤渣高达好几百摄氏度的高温, 喷溅到电动阀的控制线上, 导致LSO至KM1、LSC至KM2的控制线因高温绝缘层融化而短接在一起, 此时按下开阀或关阀按钮, 交流接触器KM1和KM2同时吸合, 控制柜主电源短路而发生事故。

由厂家提供的电动阀端子图2可以看出, 该电动阀的控制回路接线, 由于为了满足电气控制的要求, 仅使用了电动阀上B端子的5、6 (LSO2) 作为开限位行程, 使用B端子的9、10 (LSC2) 作为关限位行程, 从而缺少了转矩对电动阀的保护。

LSO—开限位行程开关;LSC—关限位行程开关;TSO—开转矩开关;TSC—关转矩开关

原设计人员只考虑到了电机控制的一般要求, 但电动阀电机由于其特殊性, 在生产制造过程中由于考虑到通过阀的介质卡阻阀杆, 微动极限开关失灵等可能出现的造成阀体损坏等危险因素, 电动阀的电气控制回路必需要串联力矩接点。正常工作时, 行程控制阀门的全开全关位置。若行程控制失灵, 则有过力矩保护阀门, 避免阀门损坏。即“以行程控制, 以力矩为保护”的原则。如果失去过力矩保护, 将会使电动阀门具有很大的潜在危险性, 一旦发生控制保护失灵情况将很容易造成阀门损坏 (阀杆弯曲、阀体破裂) 。所以电动阀厂家在出厂时为满足这方面的需求, 直接将电动阀的限位接点与力矩接点串联起来供用户使用, 如上图A端子所示。

因此我们将原电气控制图做如下改动: (1) 将原控制回路中的LSO接点改为LSO和TSO串联后的接点接入回路中, 并与KM1互换位置; (2) 将原控制电路LSC接点改为LSC和TSC串联后的接点接入电路中, 并与KM2互换位置; (3) 直接利用电动阀上A端子的接线, 将线X29接至A4端子, 将线X30接至A6端子, 将线X28接至A2端子。改完如图3所示。

改动以后的好处: (1) 即使现场发生喷渣事故导致电动阀控制线控制线短路, 由于交流接触器的互锁接点能起到作用, 交流接触器KM1和KM2不会同时吸合, 避免了短路事故的发生。 (2) 从电动阀到控制柜的控制线由四根变为三根, 节省了资金, 降低了故障率。 (3) 控制回路引入了转矩接点, 更好的保护电动阀的安全。

给水管道阀门及阀门井的砌筑 篇8

1 给水管道上阀门的设置

为了便于调节给水管网, 水厂出厂管源及输配水管线起端都应设置阀门, 配水干线一般在一公里左右装设一个阀门, 长距离的输水干线至少两公里应装设一个阀门, 在分支管线上出口处都应装设阀门, 管线入户开口处应装设入户一个阀门。在交叉路口三通处要有选择的装设两个阀门, 四通处应装设三个阀门。最重要的用户最好在其入户口三通两端装设两个阀门, 保证其不停水的条件。

2 阀门的分类

阀门种类繁多用途各异, 按用途可分为:供水、化工、石油等;按介质可划分为煤气阀、空气阀、水蒸汽阀等;按材质可划分为铸铁、铸钢、钢板焊接阀等;按温度可划分为低温阀、高温阀等;按压力级别可划分为低压阀、高压阀。按结构种类可划分为:A闸阀、截止阀、球阀——用于启闭管道介质流动;B止回阀——用于自动防止管道内的介质倒流;蝶阀——用于启闭或调节管道内介质作用;排气阀——排出管道内的空气, 同时也起进气的作用。在给水管网中常用的阀门是闸阀和蝶阀, 我们洛阳市自来水公司常用的闸阀为Z45T-10和蝶阀D371X-1.0。

3 闸阀与蝶阀的优缺点比较

闸阀的优缺点: (1) 暗杆阀适用于非腐蚀性介质及地下管道。 (2) 明杆阀适用于腐蚀性介质及室内管道。 (3) 平行式闸阀两密封面相互平行, 大多制造为双闸板的, 闸板容易制造不易变形, 但不适用于污物及含杂质的介质中。 (4) 闸阀的结构复杂高度尺寸较大, 尤其卧式大口径闸阀占据空间大, 密封面容易磨损, 阀体下槽容易积物。其优点是:流体阻力小, 介质可以从两方面流动, 修理简单容易, 故在上水管道中多选用暗杆单闸板闸阀即:Z45T-10。由于近年来城市供水量需要不断增加, 供水管道口径也越来越大, 原使用的闸阀从体积、重量、高度、扭矩均不能适应现代管道的需要, 所以大口径阀门闸阀势必要以蝶阀代替。蝶阀的优缺点: (1) 蝶阀体积小节省空间。 (2) 蝶阀启闭的力矩小于闸阀, 开启更简便容易。 (3) 蝶阀启闭标志指针丢失或指针有误, 容易引起操作失误, 也可能使传动装置损坏。

4 给水管道上阀门井的砌筑

各种口径的阀门井尺寸不同, 但概言之仍有其通性:砌筑井身的材料大都是砖砌体, 通常采用75号砖及50号水泥砂浆砌筑足以满足强度的要求, 在有地下水的地区, 井外壁可抹1∶2的水泥砂浆, 有时用混凝土浇筑。井盖大部都是铁质, 现在多用球墨铸铁而且封锁, 郊区地段为防止丢失井盖多用混凝土的.球墨铸铁井盖有轻型、重型两种, 分别用于人行道和马路上。在已成型的道路上, 井盖与路面高程应尽量一致。在郊外为了便于寻找, 井盖可高于地面10cm~20cm。

4.1 给水管道上单个阀门的阀门井的砌筑尺寸

阀门井一般都是圆形, 井室的砌筑尺寸首先应满足操作方便, 使操作人在地面上能进行操作, 其内部空间以能在井内更换闸门及其零件即可。通常情况下是一个闸门砌筑一个闸门井, 尺寸参照下表 (如表1所示) 。

4.2 给水管道两个阀门分别安装在相交叉的两条管线上时的阀门井的砌筑尺寸

在工程施工中我们也经常会遇到管道交叉处有两个或更多阀门砌筑在一个阀门井内的情况。当阀门井内只有两个阀门且分别安装在相交叉的两条管线上, 阀门安装如图1所示, 阀门井的砌筑尺寸如表2所示。

4.3 给水管道两个阀门安装在相交叉的一条管线上时的阀门井的砌筑尺寸

当十字交叉的两条管线上的两阀门的安装在同一条管线上如图2所示时, 阀门井的砌筑尺寸见表3。

5 结语

给水管道上阀门的管理及阀门井砌筑在管网故障时起着非常重要的作用。管网一旦发生故障, 大量跑水甚至有时会影响整个城市的供水压力, 此时维修人员正确的关闭相关阀门, 准确迅速的维修, 尽快把水止住, 尽可能的减少损失。因此我们要严格按要求装设给水管道阀门并按标准砌筑给水管道阀门井, 便于我们更好的管理和维护给水管道阀门。

摘要:阀门在给水管网中起着调节水的压力、流向、流速、控制停水等重要的作用, 本文通过对给水管道常用的闸阀和蝶阀地比较介绍了其优缺点以及单个给水阀门的井室的砌筑尺寸与阀门组合的井室的砌筑尺寸。

关键词:给水,阀门,阀门井

参考文献

[1]何维华.城市给水管道[M].成都:四川人民出版社, 1983.

电动阀门 篇9

核级阀门电动执行机构是用于控制核电站的相关电动阀门[1,2], 进而保障系统的安全运行, 是核电站的重要设备。防护试验是人工模拟电动执行机构外壳对固体异物、粉尘、水等有效防护的一种试验方法[3,4], 主要是根据规定的检验方法, 检验外壳对接近危险部件、防止固体异物进入或水进入壳体的保护程度。核级阀门电动执行机构的防护试验一般用以考核执行机构防尘和防水的性能。本文针对用于核电站的核级阀门电动执行机构进行防护试验研究, 该执行机构是一种90°角度行程, 运行时间短, 输出转矩稳定的电动执行机构。

1 执行机构构成及参数

执行机构主要是开启和关闭核电站的风阀、闸阀、截止阀等, 其主要由罩盖、下壳体、连接盘、驱动电机、手动部件、电气组件及传动部件等零部件构成, 见图1, 主要技术参数如下[5]:

安全类别:K3;

防护等级:IP65;

额定转矩:250 N·m;

输出转速:0.85 r/min;

运动方式:部分回转。

2 外壳防护试验

外壳防护试验的目的是在经过防护试验后, 测试执行机构壳体防止固体异物进入壳内设备和水进入壳内的防护性能。外壳防护试验主要分为防尘试验和防水试验, 是将执行机构分别放置于防尘试验箱和防水试验场所, 经过一定的实验周期后, 取出执行机构, 检查执行机构防尘和防水性能, 并使用电动执行机构测试台测试执行机构的性能特性参数。核级阀门电动执行机构的防护等级为IP65, 防尘试验的要求为:不应有明显的灰尘沉积;防水试验的要求为:从任何方向对准外壳的喷水都不应引起损害。

2.1 防尘试验

防尘试验是在温度22℃、相对湿度35%、大气压力103 k Pa的条件下进行。在防尘试验中, 首先用真空泵连接执行机构抽气孔使执行机构正常工作周期内壳内的气压低于周围大气压力, 同时将执行机构放置于密闭的防尘试验箱内, 通过粉末循环泵将经过筛选的滑石粉悬浮于密闭的试验箱内, 图2所示为防尘试验中电动执行机构放置于防尘试验箱内的试验现场图。经过8小时的防尘试验后, 取出电动执行机构, 检查执行机构的外壳未发现粉尘进入壳体现象。

2.2 防水试验

防水试验是在温度23℃、相对湿度32%、大气压力101 k Pa的条件下进行。在防水试验中, 首先将电动执行机构放置于匀速旋转的旋转置物台上, 然后用内径6.3 mm的喷嘴对准电动执行机构外壳进行喷射, 从而形成对电动执行机构外壳各方向的有效喷射。其中, 水流量为12.5 L/min, 喷嘴至外壳表面距离约为3 m, 喷射时间为5 min, 图3所示为防水试验现场图。防水试验后取出电动执行机构, 检查电动执行机构的外壳未发现壳体进水现象。

2.3 执行机构性能特性试验

性能特性试验的目的是通过试验验证执行机构在工况载荷作用下能否正常工作, 并且测试全行程运行时间、输出推力等相关性能参数。性能特性试验是将执行机构的输出轴与测试台连接杆相连, 通过计算机分别给被测执行机构和测试台施加信号, 并测试反馈, 从而得到性能特性参数。

电动执行机构的性能特性试验是通过电动执行机构测试台检测执行机构的全行程运行时间和输出力矩。测试台检测力矩范围为8~750 N·m, 检测角度位置精度为0.1°, 检测力矩精度为0.1 N·m。在电压380 V, 频率50 Hz时, 对电动执行机构的全行程运行时间和输出力矩进行测试。图4所示为装配有电动执行机构的测试台系统。

图5所示为电动执行机构开行程、关行程各5次时对应的全行程运行时间。从图5中可以看出, 电动执行机构全行程运行时间最大值18.54秒出现在第4次测试的关闭方向;电动执行机构全行程运行时间最小值17.27秒出现在第4次测试的开启方向。所有测试的全行程时间都小于19秒。

图6所示为电动执行机构开行程、关行程各5次时对应的执行机构输出力矩。从图6中可以看出, 电动执行机构输出力矩最大值259.2 N·m出现在第3次测试的关闭方向;电动执行机构输出力矩最小值240.7 N·m出现在第3次测试的开启方向。电动执行机构的额定输出力矩为250 N·m, 5次开、关行程的力矩测试值基本在250 N·m左右。

3 结语

本文研究了一种核级阀门电动执行机构的防护试验。按照规定的防护试验条件, 使用防尘试验箱和防水试验手段对执行机构进行试验, 通过电动执行机构测试台对其性能特性参数进行测试, 得到如下结果:

(1) 对电动执行机构进行防护试验, 在规定的湿度、温度和大气压力下对电动执行机构分别进行防尘试验和防水试验, 试验完成后未发现粉尘或水进入电动执行机构壳内现象;

(2) 对电动执行机构的全行程时间测试, 关闭方向和开启方向的全行程运行时间都很稳定, 基本稳定在18秒左右;

(3) 对电动执行机构的输出力矩测试, 开启方向和关闭方向的输出力矩稳定在250 N·m左右。

摘要:对核级阀门电动执行机构进行防护试验, 以考核电动执行机构防尘和防水性能。按照规定的防护试验条件, 使用防尘试验箱和规定的防水试验手段, 分别对执行机构进行防尘试验和防水试验, 壳体未发现进粉或进水现象。使用电动执行机构测试台对执行机构的性能特性进行检测, 全行程运行时间在18 s左右;输出力矩稳定在250 N·m左右。试验表明了核级阀门电动执行机构外壳能够有效地防止粉尘和水进入壳内, 同时性能特性不受影响。

关键词:电动执行机构,防护试验,性能特性,性能试验

参考文献

[1]郭庆, 李涛, 韩松, 等.核级阀门驱动装置抗震试验研究[J].机械设计与制造, 2014 (8) :121-123.

[2]MS Rahman, SC Banik.A Sofeware Based electric actua-tor control system with robotic arm-alearning for under-graduate students[J].International Journal of GeneralEngineering and Technology, 2013, 2 (1) :15-24.

[3]同金, 马煜峰.对防护等级为IPX7的产品的防护等级测试[J].计量与测试技术, 2010, 37 (3) :36-37.

电动阀门 篇10

阀门是控制流动介质 (如水、蒸汽、油及气) 的设备, 其功能是接通或隔断介质;控制介质流量/压力或方向, 以保护管道、设备或系统。核电站因为存在着放射性辐照风险, 为了有效地控制放射性辐射对运行和检修人员的伤害, 提高运营机组的自动化水平, 在设计上选用了大量能远程控制的电动阀门, 通过主控室的按钮开关控制这些阀门开与关, 满足系统运行的需要。

核安全级阀门电动执行机构用于控制核电站的安全相关电动阀门, 以确保系统安全运行, 是核电站中重要的安全设备之一。核安全级电动执行机构样机研制成功后, 必须按相关核电标准进行鉴定试验, 全部鉴定试验项目通过后, 方可投入核电站运行, 抗震试验则是其中一项重要鉴定试验项目。在产品设计阶段, 对所设计的电动执行机构按抗震试验的要求进行抗震模拟分析是非常有必要的, 既可提高产品抗震试验的成功率, 有效降低开发成本, 又可用于对系列产品中未进行抗震试验的规格型号进行分析鉴定。为此本文通过SD-ZH核级阀门电动执行机构的抗震试验和抗震分析结果的比较, 来对抗震分析方法进行验证。

1 执行机构的构成与主参数

SDZH2-10核级阀门电动执行机构用于核电站开启和关闭小口径电动截止阀、闸阀等。安装在核反应堆安全壳内或壳外, 在安全停堆地震 (SSE) 载荷下仍能执行规定的功能。SDZH2-10型核级阀门电动执行机构由上壳体、下壳体、连接盘、电机、手动部件、电气元件及主减速传动机构等零部件构成 (见图1) , 主减速传动机构由一对正齿轮及NN型少齿差行星齿轮组成。主要技术参数如下[1]:

型号:SDZH2-10;

重量:≯20kg;

安全类别:K2;

防护等级:IP67;

额定转矩:5~15N·m、10~30 N·m、20~50 N·m;

输出转速:10r/min;

转圈数:10圈;

运动方式:多回转。

2 抗震试验

SDZH2-10型核级阀门电动执行机构抗震试验在中国核动力研究设计院核级设备鉴定试验室SA15-S452/ST电动振动台和6m×6m大型高性能地震模拟试验台上进行, 设备安装见图2和图3[2]。坐标系的布置如图1和图2所示, 原点位于连接盘底部中心处, Z轴正向为连接盘垂直方向, Y轴正向为手柄反方向。

(1) 动态特性探查

分别在阀门驱动装置的三个正交轴向输入加速度幅值不大于0.2g的正弦扫描激振信号进行激振, 测量阀门的自振频率和阻尼比。每次振动时间不少于120s。

SDZH2-10样机X方向的第一阶固有频率为214.21Hz;Y方向的第一阶固有频率为160.65Hz;Z方向扫描频率范围为5~200Hz, 而在此范围内设备没有出现共振现象, 故其在Z方向的第一阶固有频率大于200Hz。设备三个方向的频谱见图4。

(2) SSE地震模拟试验

动态特性探查之后, SDZH2-10样机按照文献[3]要求进行了振动老化试验、OBE地震模拟试验和SSE地震模拟试验。SSE地震模拟试验最为严酷, 为此次抗震分析比较的对象。

在三个正交方向对样机施加正弦拍波进行SSE地震试验, 每个频率施加5个以上连续正弦拍波, 每个拍波的每个拍中含有12~15个周波, 每个拍波之间有2s间隙, 拍波的数量由每个频率处的拍波试验时间不小于15s来决定。因三个方向的试验结果差异不大, 本文仅对X向试验结果进行整理, 并与后面的X向地震模拟分析结果进行比较。

对抗震试验的输入载荷数据及应变片的输出应力数据进行整理, 得到图5, 其中台面加速度在8Hz以上频率时均大于6g, 1#应变片在20Hz频率下输出最大应力6.63MPa, 2#应变片在8Hz频率下输出最大应力6.95MPa。

3 抗震分析

(1) 模型简化

SDZH2-10模型主要由上壳体、下壳体、连接盘、电机、电气元件和传动部件等几部分组成, 抗震分析主要用于考察壳体的结构强度, 因此只保留上壳体、下壳体、连接盘及相应连接螺栓作为分析要素, 对于其它组成部分仅考虑其质量, 忽略其刚度。

(2) 材料特性

上壳体、下壳体、连接盘的材料均为球墨铸铁QT450-10, 根据文献[4], E=1.5×1011Pa, μ=0.3, ρ=7 700 kg/m3。

(3) 定义约束

对模型中忽略刚度的组成部分, 在其质心处建立质量点, 对质量点与壳体的轴承面节点定义约束方程, 使其刚性连接, 这样就使质量点上的质量载荷传递到壳体上。此操作简化了分析模型, 且使壳体分析结果比较精确。

因上壳体与下壳体之间没有扭矩载荷, 下壳体与连接盘之间虽有扭矩载荷, 但仅为30N·m, 考虑到螺栓预紧力, 此扭矩载荷可忽略不计。因此可认为上壳体与下壳体之间、下壳体与连接盘之间不会产生滑移, 在其接触面上定义多点耦合, 仅保留Z向自由度, 并采用标准接触方式定义壳体接触面, 防止发生穿透现象。

上壳体与下壳体的连接螺栓主要承受拉力的作用, 将螺栓头部与上壳体接触面采用绑定接触方式进行定义, 将螺栓的螺纹与下壳体接触面采用重合位置节点耦合的方式进行定义, 约束所有自由度, 这样定义可能会使螺栓的接触节点及壳体的接触节点出现应力集中现象, 是一种保守的定义方式。对下壳体与连接盘之间的连接螺栓进行相同的定义。

最后在连接盘螺纹孔处定义位移约束。

(4) 模态分析

对模型进行模态分析, 确定固有频率, 如果固有频率低于要求反应谱最高频率, 则设备为柔性设备, 可使用动态分析法进行分析;反之则为刚性设备, 可使用静态分析法进行分析。

SDZH2-10模型由374 565个四面体单元、83 619个节点、1个集中质量单元、2对接触面、2对多点约束面、4个约束孔组成。对模型进行模态分析, 前5阶固有频率为225Hz、304Hz、728Hz、823Hz、891Hz最低固有频率远远大于33Hz, 可以采用静态分析法进行抗震计算。

(5) 抗震计算

静态分析法就是用简单的方法加上一定的保守因子进行分析。由经验确定1.5的静态系数, 以考虑多频激励和多振型响应对线性框架型构筑物的影响[5]。抗震试验的最高台面加速度为6g, 因此, 在坐标系原点上施加的地震载荷为6g×1.5=9g, 同时考虑重力加速度 (1g) 。

模型的输出转矩为30N·m, 转换后得到下壳体承受的反作用力为375N, 作用在下壳体蜗杆孔台面上。

在X方向对模型施加地震载荷进行计算, 结果见图6, 最大应力为111MPa。

4 结果比较

比较抗震分析数据与抗震试验数据, 可以得到以下三条结论:

(1) 有限元分析得到的最低固有频率为225Hz, 与试验得到的最低固有频率基本一致;

(2) 样机贴应变片位置处的最大试验应力分别为6.95MPa和6.63MPa, 从图6所示的应力分布来看, 此两处位置的分析应力在5MPa~10MPa之间, 基本一致;

(3) 根据分析结果可知, 上下壳体受力较小, 最大应力处于连接盘底部, 而此处在抗震试验时没有进行监测。

由上述比较结论可知, 抗震分析能够如实地反映产品在抗震试验时应力分布情况。因此在进行核级执行机构产品开发时, 可按照文中所述分析方法, 在产品设计阶段或抗震试验之前对产品进行抗震分析, 以了解产品结构上的薄弱环节, 进而采取改进措施, 提高核级执行机构的结构设计水平, 同时也为顺利通过抗震试验提供可靠的参考依据。

参考文献

[1]余于仿.小转矩多回转核级阀门电动装置的研制[J].阀门, 2009 (4) :35-36.

[2]SDZH2~10型阀门电动执行机构抗震鉴定试验报告[Z].中国核动力研究设计院二所, 2007.

[3]IEEE Std382.IEEE Standard for Qualification of Safe ty-Related Actuators for Nuclear Power Generating Sta tions[S].Nuclear Power Engineering Committee, 2007.

[4]徐灏.机械设计手册:第四卷[M].北京:机械工业出版社, 2004.

电动车觉醒 篇11

中国是一个名副其实的汽车大国,但是还没有完全到汽车强国。新能源汽车应该说它具有传统汽车的外形,车身差不多,内饰、座椅、大灯都有。但是它更加具有先进的三电高新技术:电机、电驱动、电控,“心脏”跟传统车不一样。对于我们汽车行业来说,自主的研发新能源汽车是我们在汽车行业做强的一个突破口,是一个舞台,是一个载体。中国比任何国家都需要新能源汽车。上汽在整个新能源领域,无论是纯电动小车,还是小批量生产的强混和中混汽车,以及新能源商用车,前前后后投了60个亿,投入巨大。上汽坚决按照上海市“十二五”的方针执行,没有后退。

我们的电动车经过几百万公里的路试,比如说C-NCAP四星级的碰撞,高压用电的安全、电池安全对于我们来说最重要。市场部门对我们技术部门第一个需求导入就是安全。比如碰撞,我们前后做了三轮,每一轮都是正面、正侧向、侧向的碰撞,还有后面,前后大概60次碰撞。因为有的省市出现过纯电动汽车的安全问题,我们还不放心,大概在三个月之前,我们按照美国的标准,进行柱碰,我们还叫了一支消防队在旁边守着。电动汽车充满电,开着冲过去碰,然后把电芯、车翻过来,放在我们的储藏室,两个专人看着,看了一个多月,看电芯有什么变化,里面的正极材料、负极、电解质等等的变化,看看里面有什么变化,有没有化学反应等等,结果很正常,一点也没漏出来。

电动阀门 篇12

随着人们对汽车性能要求的不断提升,电动助力转向系统以其转向轻便、节能和操控性能佳等优点被市场认可。目前市场上电动助力转向系统所采用的驱动电机主要有直流有刷电机、直流无刷电机和永磁同步电机。由于结构简单、成本低,直流有刷电机常被用于前轴最大载荷小于900kg的小型车上;直流无刷电机具有高效、高功率密度的特点,常被用于大型车上;永磁同步电机由于其扭矩波动小、控制精度高、动态响应佳,常被用于高端车型。本文研究的平台是一款小型SUV车型,基于成本考虑,其电动助力转向系统选择采用直流有刷电机驱动。

1电动助力转向系统(EPS)的匹配计算

表1是用于转向系统匹配初步计算的整车参数输入。

1.1EPS 电机最大助力力矩计算

首先按照车辆前轴 最大载荷 计算地面 最大转向 阻力矩。匹配车型的前轴满载载荷为895kg,由经验公式(1)可计算出地面最大转向阻力矩。

式中,Mr为原地转向阻力矩(N·mm);f为轮胎与地面间的滑动摩擦系数,一般取0.8;G1为转向轴轴荷(N);P为轮胎气压(MPa)。

计算得原地最大转向阻力矩Mr=438769N·mm。

另外,在已知转向系统角传动比igear=19、系统效率ηgear=0.9、EPS减速器减速比imotor=16.5的前提下,根据驾驶 经验,初定转向盘最小力矩Twheel_min =3=3N·m,根据式(2)可计算出EPS电机需要提供的最大扭矩Tmotor_max=1.37N·m。

1.2EPS 电机转速设计

如上所述,在考虑了汽车静止状态下转向轻便性要求的前提下,已经得出一个EPS驱动电机需要提供的最大扭矩。而在某些特殊工况下,如紧急掉头、紧急避让、侧方停车 等时,需要EPS电机既能提供较大的转速,其扭矩又不能衰减得过大。

直流有刷电机由于其本身特性的限制,在高速运行时扭矩会存在较大的衰减,这样就造成在特殊工况下要求驾驶员提供较大的操作力,从而影响驾驶的舒适性和安全性。

因此,按照一般的驾驶经验,在设计电机额定转速时,转向盘转速一般情况下应设定为60~70r/min。在转向盘最大转速为70r/min时,电机的额定转速必须大于1155r/min,且电机此时的扭矩应不小于1.37N·m。由于电机最大转速通常为额定转速的2倍,因此最终 设定电机 的额定转 速为1155r/min,最大转速(空转)为2310r/min。

1.3EPS 电机额定功率设计

EPS电机额定功率可按照式(3)计算。

式中,λ为功率 系数,设定为1.2;ηmotor为电机效 率,设定为83%。

因此,电机的额定功率Pmotorrated设定值为243W。

1.4EPS 电机选型

根据以上计算与设计结果,结合市场中成熟的EPS驱动电机产品系列,选择的电机性能参数如表2所示。

2实车验证试验

为了验证匹配设计的EPS电机性能是否能达到预期目标要求,基于GB/T6323—1994《汽车操纵稳定性试验方法》,对实车进行操纵稳定性试验,从而进一步验证匹配方案的合理性。

2.1转向轻便性试验

EPS的基本功能就是改善车辆低速驾驶时转 向的轻便 性和高速时的路感。为验证设计的EPS系统这两方面的性能,在双纽线道路上对车辆的转向轻便性进行了验证。

图1是车辆在有EPS和没有EPS的两种情况下转向盘转角和转向盘扭矩之间的关系曲线,表3是车辆在有EPS和没有EPS的两种情况下转向盘力矩的对比数据。由此可以看出,设计的EPS系统对改善车辆的转向轻便性具有较好的效果。

2.2转向回正性能试验

转向系统的回正性能是指驾驶员松开转向盘后 由于回正力矩的作用使方向盘回到中间位置的能力。在实际应用中,由于轮胎与地面以及转向系统内部存在摩擦阻力,低速时摩擦阻力大会导致转向盘回正不到位,高速时摩擦阻力小又会导致转向盘回正过度。因此,回正性能是判断EPS转向性能优劣的一个重要指标。

经过实车转向回正性能试验,对比分析图2和图3车辆在有EPS和没有EPS两种情况下转向盘转角的变化曲线,验证了选用的EPS电机方案具备良好的回正性能。

由图2可以看出,车辆低速时,在没有EPS的情况下转向盘无法自动回到中间位置,残余转向角为20°;而转向盘在经过EPS控制后,基本上能够回到中间位置。图3中车辆在高速行驶时,在没有EPS的情况下转向盘回正出现了超调现象;经过EPS控制后,转向盘回正则基本消除了超调现象。

3结语

本文基于一款纯电动小型SUV实车平台对电动助力转向系统的电机性能及参数进行了匹配和计算,选择了一款既满足性能要求又具备成本经济性的电机方案。最后,通过在实车上对转向系统性能进行评估,得出其各项性能均满足目标车型性能要求的结论。

摘要:以一款纯电动汽车为基础开发平台,详述了电动助力转向系统的电机性能匹配与设计过程,最后结合试验数据对系统性能进行了客观评估。

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